JPH055013A - 外壁弾性仕上構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は外壁材に弾性中塗仕上材を塗布して
弾性中塗層を形成し、該弾性中塗層にトップ塗料を塗布
してトップ層を形成して成る外壁弾性仕上構造を提供す
る。 【構成】 本発明の外壁弾性仕上構造は、そのトップ塗
料が、(a)アルキルアクリレートおよびアルキルメタク
リレートの群から選ばれる１種または２種以上の混合物
５０〜８０モル％と、(b)フルオロアルキルアクリレー
トおよびフルオロアルキルメタクリレートの群から選ば
れる１種または２種以上の混合物１５〜３０モル％と、
(c)グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレー
ト、テトラヒドロフリルアクリレートおよびテトラヒド
ロフリルメタクリレートの群から選ばる１種または２種
以上の混合物５〜２０モル％との共重合によって得ら
れ、分子量８００００〜１５００００、ガラス転移点３
０〜６０℃を有するフッ素含有アクリル樹脂を主成分と
するものであることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、外壁材に弾性中塗仕上
材を塗布して弾性中塗層を形成し、該弾性中塗層にトッ
プ塗料を塗布してトップ層を形成して成る外壁弾性仕上
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、フ
ッ素樹脂は耐候性、耐熱性、耐薬品性等に優れることか
ら、該樹脂を主成分とする塗料は近時、各種産業分野の
多方面で実用化されるようになっている。しかし、一般
にフッ素樹脂としてはパーフルオロエチレン、クロロト
リフルオロエチレン、パーフルオロプロピレンといった
フルオロオレフィンのホモポリマーもしくはコポリマー
が多用されているが、これらは有機溶剤に不溶のため塗
装使用時に加熱溶融が必要なため作業性に難点があり、
あるいは材料コスト高といった問題がある。そこで、フ
ルオロオレフィンと塩化ビニル、酢酸ビニル、アルキル
アクリレート、アルキルメタクリレートなどと共重合せ
しめた変性フッ素樹脂が提案されているが、塗料用途で
の下地に対する接着性に難点があり、また得られる塗膜
が硬いため下地の振動や伸縮挙動が発生する場合に対し
て追随することができなく、塗膜表面に亀裂が入った
り、ハガレが生じるなどの欠陥が起生する。

【０００３】一方、建築物の外壁材における仕上塗装に
おいては、美粧性と下地保護性以外に、特に防水機能性
(即ち、塗膜が振動や伸縮変位に追随して上述の塗膜欠
陥の発生を回避することにより防水効果を得る)の要求
が高まっている。本発明の目的は、従来のフッ素樹脂や
変性フッ素樹脂の優れた属性に遜色のない新しい含フッ
素系樹脂を創製し、その塗料化を開発せしめ、建築物外
壁材の仕上塗装における上記要求を満足させることにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる目
的を達成するため鋭意研究を進めた結果、通常のアクリ
ル樹脂に用いられているアルキルアクリレートやアルキ
ルメタクリレートに含フッ素アクリル系モノマーおよび
グリシジルやテトラヒドロフリルを含有するアクリル系
モノマーを共重合することにより、所期目的の含フッ素
系樹脂が得られる点、また該樹脂を塗料化すればフッ素
樹脂の耐候性を損なうことなく、下地接着性が向上し、
しかも弾性が付与できる点、そしてかかる塗料を建築物
外壁材の仕上塗装におけるトップ塗料として使用すれば
特に塗膜の追随性により防水機能性が確保され、優れた
外壁弾性仕上構造が得られる点を見出し、本発明を完成
させるに至った。

【０００５】すなわち、本発明は、外壁材に弾性中塗仕
上材を塗布して弾性中塗層を形成し、該弾性中塗層にト
ップ塗料を塗布してトップ層を形成して成る外壁弾性仕
上構造において、上記トップ塗料が、(a)アルキルアク
リレートおよびアルキルメタクリレートの群から選ばれ
る１種または２種以上の混合物５０〜８０モル％と、
(b)フルオロアルキルアクリレートおよびフルオロアル
キルメタクリレートの群から選ばれる１種または２種以
上の混合物１５〜３０モル％と、(c)グリシジルアクリ
レート、グリシジルメタクリレート、テトラヒドロフリ
ルアクリレートおよびテトラヒドロフリルメタクリレー
トの群から選ばる１種または２種以上の混合物５〜２０
モル％との共重合によって得られ、分子量８００００〜
１５００００、ガラス転移点３０〜６０℃を有するフッ
素含有アクリル樹脂を主成分とするものであることを特
徴とする外壁弾性仕上構造を提供するものである。

【０００６】本発明で用いるフッ素含有アクリル樹脂
は、(a)アルキル(メタ)アクリレート(以下、(メタ)アク
リレートとはアクリレートおよびメタクリレートを指称
する)の群から選ばれる１種または２種以上の混合物
と、(b)フルオロアルキル(メタ)アクリレートの群から
選ばれる１種または２種以上の混合物と、(c)グリシジ
ル(メタ)アクリレートおよびテトラヒドロフリル(メタ)
アクリレートの群から選ばれる１種または２種以上の混
合物とを共重合することにより製造される。また、かか
る必須モノマー((a)〜(c))以外に、必要に応じてアクリ
ル酸および／またはメタクリル酸を共重合させてもよ
い。

【０００７】上記(a)モノマーのアルキル(メタ)アクリ
レートの具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、
エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレー
ト、イソブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、
２−エチルブチルアクリレート、ペンチル(メタ)アクリ
レート、２−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オク
チル(メタ)アクリレート、イソオクチルアクリレート、
ノニルアクリレート等が挙げられる。特に、高いガラス
転移温度を付与するモノマーと低いガラス転移温度を付
与するモノマーとをそれぞれ適宜選択、組合せて使用
し、当該樹脂のガラス転移温度を所望範囲に調整するこ
とが好ましい。かかる(a)モノマーの共重合比率は、全
モノマー中５０〜８０モル％、好ましくは６０〜７５モ
ル％となるように設定する。この比率であれば、当該樹
脂に含まれるフッ素原子の特徴を阻害せず且つ弾性付与
が可能で、また経済性の点で有利である。

【０００８】上記(b)モノマーのフルオロアルキル(メ
タ)アクリレートの具体例としては、２,２,２−トリフ
ルオロエチル(メタ)アクリレート、２,２,３,３−テト
ラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、１Ｈ,１Ｈ,５
Ｈ−オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、１
Ｈ,１Ｈ,２Ｈ,２Ｈ−ヘプタデカフルオロデシル(メタ)
アクリレート等が挙げられ、特に２,２,３,３−テトラ
フルオロプロピルアクリレートや１Ｈ,１Ｈ,５Ｈ−オク
タフルオロペンチルアクリレートが好ましい。かかる
(b)モノマーは従来のフルオロオレフィンと同様、その
フッ素原子に起因して表面エネルギーを低下させるた
め、塗膜表面に付着する粉じんを低減し、汚れを防止す
るのに効果的であり、しかも液体を濡れにくくし、撥水
機能を向上させることができる。またその共重合比率
は、全モノマー中１５〜３０モル％、好ましくは２０〜
２５モル％となるように設定する。この比率であれば、
当該モノマーの上記作用効果と経済性との兼合から有利
である。

【０００９】上記(c)モノマーは、当該樹脂の下地に対
する接着性を向上するものであり、その共重合比率は全
モノマー中５〜２０モル％、好ましくは７〜１５モル％
となるように設定する。かかる(c)モノマーはそのグリ
シジル基あるいはテトラヒドロフリル基が開環反応もし
くは架橋反応を起こしうるので、上記接着性向上の他に
塗膜物性の向上にも寄与する。特に、後述の如く当該樹
脂の塗料化に際し顔料等の常用添加剤を配合する場合に
は、当該モノマーの共重合比率を１０〜２０モル％に設
定すれば、接着性の信頼性が向上する。

【００１０】上記必要に応じて共重合されるアクリル酸
やメタクリル酸は、当該樹脂の硬さやガラス転移温度の
調整あるいはコストダウンのために使用されるが、余り
多いと耐薬品性を低下させるので、通常その共重合比率
は全モノマー中１０モル％以下に設定すればよい。上記
共重合は通常の方法で実施されてよい。例えば溶液重合
を採用する場合には、反応溶媒中重合開始剤の存在下、
所定比率の共重合モノマーを通常７０〜１００℃の温度
にて４〜２４時間加熱撹拌(残存未反応モノマーが０．
５重量％以下となるまで)して共重合を行う。この場
合、反応溶媒中の固形分を３０〜６０重量％に設定して
おけば、重合中のゲル化を防止することができる。上記
反応溶媒としては、例えばケトン系(メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンな
ど)、エステル系(酢酸エチル、セロソルブアセテートな
ど)、芳香族系(トルエン、キシレンなど)、アルコール
系(n−ブタノール、メチルセロソルブ、ブチルセロソル
ブなど)等が挙げられ、特に溶液重合体の粘度低下の点
でメチルエチルケトンや酢酸エチルが好ましい。上記重
合開始剤としては、例えばベンゾイルパーオキサイド、
クメンハイドロパーオキサイド、t−ブチルハイドロパ
ーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、シ
クロヘキサノンパーオキサイド、ジクミルパーオキサイ
ド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルパーオキ
シアセテート、アセチルパーオキサイド、アゾビスイソ
ブチロニトリル等が挙げられる。重合開始剤の使用量
は、その種類や重合条件に応じて適宜に設定されてよ
く、通常共重合モノマー全量に対して０．０１〜５重量
％の範囲で選定されてよく、特に所望の弾性付与を得る
には高分子量化が必要なので０．１〜１．０重量％が好
ましい。

【００１１】このようにして製造されるフッ素含有アク
リル樹脂は、Ｇ.Ｐ.Ｃ.法による分子量８００００〜１
５００００、示差熱分析法によるガラス転移温度３０〜
６０℃を有し、後述する外壁弾性仕上構造用トップ塗料
に使用することができ、またかかる用途以外に撥水剤と
しても有用である。

【００１２】本発明における外壁弾性仕上構造用トップ
塗料は、上記フッ素含有アクリル樹脂を主成分とするこ
とで構成され、透明塗料として用いるか、またはこれ以
外に色調調整のためチタン、ベンガラなどの顔料２０〜
３０重量％を配合してもよい。また、適当な有機溶剤
(例えば前記樹脂製造に用いた反応溶媒)を配合してスト
マー粘度を４０〜９０kuにしておけば、ローラー塗り、
刷毛塗りまたはスプレー塗布のいずれにも適用でき、円
滑な塗布作業が図れる。

【００１３】本発明は、建築物外壁材の仕上塗装におい
て、上記トップ塗料を用いることを特徴とする。通常、
建築物外壁材の仕上塗装には、ＪＩＳ Ａ６９１０に規
格の「複層模様吹付仕上材」が多用されているが、近時、
建築物の防水機能向上のため弾性を付与する仕上材が実
用化される傾向にある。

【００１４】本発明に係る外壁弾性仕上構造は、外壁
材、弾性中塗層およびトップ層を順次積層したことで構
成され、かかるトップ層の形成に上記トップ塗料を用い
ることを特徴とするものである。

【００１５】上記弾性中塗層の形成にあって、弾性中塗
仕上材が使用されるが、これは樹脂エマルジョン(アク
リル樹脂エマルジョン、アクリル−スチレン共重合樹脂
エマルジョン、酢酸ビニル−エチレン共重合樹脂エマル
ジョンなど)および／またはゴムエマルジョン(アクリル
ゴムエマルジョンなど)を主成分とし、これに炭酸カル
シウム、クレー、硅砂などの充填剤もしくは骨材を適量
(好ましくは４０〜７０重量％)、更に粘度調整のための
増粘剤(セルロースなど)、チタン、ベンガラなどの顔
料、繊維質、防腐剤、凍結防止剤、可塑剤、溶剤等の常
用添加剤を適宜に配合したものである。かかる中塗仕上
材としては、例えばＪＩＳ Ａ６０２１に規格の「屋根
防水塗膜材」の物性において完全には合格しないけれ
ど、一部の項目を除いて大略合格するものを包含する。

【００１６】本発明の外壁弾性仕上構造は、以下の如く
して製造される。先ず、外壁材に上記弾性中塗仕上材を
ローラー、刷毛、スプレー等により１回または２,３回
に分けて塗布(この場合の全塗布量１．５〜４．０kg／m
²)し、乾燥して平均厚み０．５〜２．０mm程度の弾性中
塗層を形成する。次いで、該弾性中塗層に上記トップ塗
料をローラー、刷毛またはスプレーで１回または２,３
回に分けた塗布(この場合の全塗布量０．５〜１．５kg
／m²)、乾燥してトップ層を形成する。

【００１７】

【発明の効果】このようにして得られる外壁弾性仕上構
造にあって、トップ塗料として通常のアクリル樹脂塗料
を使用した場合には弾性中塗仕上材との接着性が不充分
なため、ＪＩＳ Ａ６９１０の凍結融解試験項目におい
て、数サイクルでトップ層のフクレやハガレが見られる
のに対し、本発明の場合では２０サイクル以上の凍結融
解サイクルを行っても積層時の接着性が優れ、しかもト
ップ塗料に弾性があるので、フクレやハガレなどの異常
は見られない。

【００１８】更に、本発明の外壁弾性仕上構造の優れた
物性については、例えばＪＩＳ Ａ６０２１の規格に準
ずる試験において、常態時の抗張力１０〜５０kg／cm²
および破断までの伸長率１００〜５００％、並びに低温
(−２０℃)時の抗張力１０〜１００kg／cm²および破断
までの伸長率５〜５０％、更に熱老化後の物性において
もそれぞれ抗張力１０〜１００kg／cm²および破断まで
の伸長率１００〜５００％を有することからも明らかで
ある。なお、常態時の物性と比較した低温時の変化率は
抗張力の場合１００〜１０００％、伸長率の場合１〜５
０％であった。

【００１９】

【実施例】次に実施例を挙げて本発明をより具体的に説
明する。なお、例文中「部」とあるは「重量部」を意味す
る。 実施例１〜７および比較例１、２ 下記表１および２に示す部数の共重合モノマー、反応溶
媒(トルエン、酢酸エチル)および重合開始剤(ベンゾイ
ルパーオキサイド)を精秤し、これらを反応容器に入れ
窒素雰囲気下、８０℃で８時間加熱撹拌してフッ素含有
アクリル樹脂を得る。かかる樹脂の分子量およびガラス
転移点を表２に併記する。

【表１】

【表２】

【００２０】各実施例および比較例で合成したフッ素含
有アクリル樹脂溶液１００部に対し、酸化チタン２０部
を添加し、ガラスビーズを加え卓上サンドミルにより分
散して白色フッ素含有アクリル樹脂トップ塗料を得る。

【００２１】次に、アクリルゴム系弾性吹付材ベタウオ
ールスーパー３２００(サンスター技研社製)をガラス板
上に乾燥膜厚約１mmとなるように塗布し、２０℃／１日
乾燥後上述のトップ塗料をシンナーで２倍希釈したもの
を約０．６kg／m²の塗布量にて塗布し２０℃／７日乾燥
させる。その後ガラス板から塗膜シートを脱型し、裏が
えして更に２０℃／７日乾燥させた塗膜シートをダンベ
ル物性として、オートグラフを用いて引張速度２００mm
／分にて引張試験を行い、抗張力および破断時の伸び率
を測定する(引張試験の加熱処理およびアルカリ処理方
法はＪＩＳＡ−６０２１に準じて行った)。結果を表３
に示す。

【００２２】一方、上記ベタウオールスーパー３２００
をシーラー処理した(サンスター技研社製のベタウオー
ルシーラーを使用)スレート板上に約２kg／m²の塗布量
にて塗布し、２０℃／１日乾燥後上述のトップ塗料をシ
ンナーで２倍希釈したものを約０．６kg／m²の塗布量に
て塗布し２０℃／７日乾燥させる。これを標準状態の試
験体として、６０度鏡面光沢度は光沢計を用いて測定
し、透水性および耐候性試験はＪＩＳ Ａ−６９１０に
準じて行う。また撥水性試験は上記試験体を１０％カー
ボン分散水に約１分間浸漬した後、取出して垂直に約１
０分間放置し、カーボンの残存状態を目視にて評価す
る。耐汚染性試験は上記にて浸漬した後取出して水平に
約１時間放置し、付着したカーボンを流水に洗い流した
後のカーボンの残存状態を目視にて評価する。また付着
性試験は標準状態、および標準状態の試験体を浸水処理
(水中／７日)、温冷繰り返し処理[(水中１８時間＋−２
０℃／３時間＋５０℃／３時間)×１０サイクル]および
煮沸処理(沸騰水中／１時間)したものについて、ＪＩＳ
Ｋ−５４００で定める碁盤目試験を行う。なお、各処
理後の試験体については２０℃／４時間放置した後に行
った。結果を表４に示す。 比較例３ 実施例１〜７において、フッ素含有アクリル樹脂を含む
トップ塗料の代わりに市販のアクリル樹脂トップ塗料
(サンスター技研社製のベタウオールスーパートップＳ)
を用いる以外は、同様な操作および条件で塗料試験を行
い、結果を表３および表４に示す。 比較例４ 実施例１〜７において、フッ素含有アクリル樹脂を含む
トップ塗料の代わりに市販のアクリル樹脂塗料(ダイヤ
着色仕上材ＤＬ)を用いる以外は、同様な操作および条
件で塗料試験を行い、結果を表３および表４に示す。

【表３】

【表４】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｆ 220:22 7242−4Ｊ 220:32） 7242−4Ｊ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 外壁材に弾性中塗仕上材を塗布して弾性
   中塗層を形成し、該弾性中塗層にトップ塗料を塗布して
   トップ層を形成して成る外壁弾性仕上構造において、上
   記トップ塗料が、(a)アルキルアクリレートおよびアル
   キルメタクリレートの群から選ばれる１種または２種以
   上の混合物５０〜８０モル％と、(b)フルオロアルキル
   アクリレートおよびフルオロアルキルメタクリレートの
   群から選ばれる１種または２種以上の混合物１５〜３０
   モル％と、(c)グリシジルアクリレート、グリシジルメ
   タクリレート、テトラヒドロフリルアクリレートおよび
   テトラヒドロフリルメタクリレートの群から選ばる１種
   または２種以上の混合物５〜２０モル％との共重合によ
   って得られ、分子量８００００〜１５００００、ガラス
   転移点３０〜６０℃を有するフッ素含有アクリル樹脂を
   主成分とするものであることを特徴とする外壁弾性仕上
   構造。 【請求項２】 弾性中塗仕上材が、樹脂エマルジョンお
   よび／またはゴムエマルジョンに充填材、増粘剤、顔
   料、繊維質、防腐剤、凍結防止剤、可塑剤、溶剤等の常
   用添加剤を適宜に配合したものである請求項１記載の外
   壁弾性仕上構造。